專利名稱：以分段方式注入微生物的采油方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種微生物采油方法技術領域。
技術背景在世界范圍內(nèi)，經(jīng)過一次，二次采油兩次常規(guī)采油之后的總采收率一般只能占地下原油的 30% 4()%。遺留在地層的殘余油仍然占60% 70%，故如何提高采收率，從地下采出更多原油， -直是世界上許多國家不斷研究的課題[i]。直到1926年B e e kma n [2]提出細菌能采 油至今，經(jīng)過70多年的發(fā)展，微生物清蠟和降低重油粘度、微生物選擇性封堵地層、微生物吞 吐、微生物強化水驅(qū)等己成為一項成熟的提高采收率技術，并形成了繼傳統(tǒng)的熱驅(qū)、化學驅(qū)、 氣驅(qū)之后的第四種提高采收率的方法一-_微生物提髙原油采收率技術(microbilial enhanced oi ] recover ， MEOR)。ME 0 R是將微生物及其營養(yǎng)源注入地下油層，使微生物在油層中生棲繁殖， 一方面利用 微生物對原油的直接作用，改善原油物性，提高原油在地層孔隙中的流動性，另一方面利用微 生物在油層中生長代謝產(chǎn)生的氣體、生物表面活性物質(zhì)、有機酸、聚合物等物質(zhì),來提高原油 采收率的一種方法。微生物采油有個明顯的特點。首先，微生物以水為生長介質(zhì)，以質(zhì)量較次 的糖蜜作為營養(yǎng)，實施方便，可從注水管線或油套環(huán)形空間將菌液直接注入地層，不需對管線 進行改造和添加專用注入設備；由于微生物在油藏中可隨地下流體自主移動，作用范圍比聚合 物驅(qū)大,注入井后不必加壓，不損傷油層,無污染,提高采收率顯著。其次以吞吐方式可對單井 進行微生物處理,解決邊遠井、枯竭井的生產(chǎn)問題，提高孤立井產(chǎn)量和邊遠油田采收率;再有選 用不同的菌種，微生物可解決油井生產(chǎn)中多種問題，如降粘、防蠟、解堵、調(diào)剖，最后提高采收 率的代謝產(chǎn)物在油層內(nèi)產(chǎn)生,利用率高，且易于生物降解，具有良好的生態(tài)特性。微生物采油由 于其成本低、效果好、無污染，愈來愈受到人們廣泛的重視。美國俄克拉何馬州Payne縣東南 Vrssar vertza砂巖礦區(qū)、Teapot donne油田等[4]現(xiàn)場先導實驗均使采油率有所增加，證明 MI':0R是行之有效的.微生物采油技術在許多油田中應用，取得了投入產(chǎn)出比為1 : 5的好效果。 微生物采油機理微生物采油是技術含量較高的一種提高采收率技術，不但包括微生物在油層 中的生長、繁殖和代謝等生物化學過程，而且包括微生物菌體、微生物營養(yǎng)液、微生物代謝產(chǎn) 物在油層中的運移，以及與巖石、油、氣、水的相互作用引起的巖石、油、氣、水物性的改變， 深入研究作用機理顯得尤為重要。 從已知的采油機理可知微生物提高采油率是一種多用途的技術,應用該技術可以解決原 油滲透率低、掃油效率低、流度比不利、氣錐進、水錐進、圈閉漬及結(jié)蠟結(jié)垢等問題，具體 到各種工藝，微生物采油的機理又有所不同，不同的工藝設計可以解決不同領域的問題，這給 油田操作者提供了廣泛而多樣的選擇。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提出一種新的以分段方式注入微生物溶液的微 生物采油方法，從而提高微生物驅(qū)油效果。微生物注入到油藏后，微生物溶液的前緣和后尾會大量接觸地層水或營養(yǎng)液，使注入微 生物濃度大幅度降低，這一方面降低了微生物的作用效果，另一方面延長了微生物發(fā)酵到終 點的時間。甚至在微生物未得到充分發(fā)酵繁殖達到發(fā)揮作用的濃度下限時又被后續(xù)的注入井 正常生產(chǎn)時連續(xù)的注入水稀釋，始終不能建立其起有效的、能起到驅(qū)油作用的微生物"場"， 使礦產(chǎn)應用以失敗告終?？紤]到這一影響，本發(fā)明提出以分段方式注入微生物溶液〖由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋 獲得)的方法，即將所注入的微生物溶液按不同的濃度、用量進行合理的配置形成段塞，依次 按前緣段塞、主體段塞、后尾段塞三段式注入結(jié)構將微生物溶液由微生物注入井向油藏中注 入。以此有效保證微生物溶液在被地層水稀釋后仍可維持在較合理的、足以使微生物發(fā)酵生 長達到驅(qū)油作用的濃度范圍內(nèi)。此外，為了提供微生物繁殖所需的充足營養(yǎng)環(huán)境，微生物段 塞的結(jié)構還包括在微生物溶液前后注入營養(yǎng)液段塞的結(jié)構。由于微生物采油法中所注入的微生物為好氧和/或兼性厭細菌，充足的氧是保證其具有 高活性的前提。而地層水中溶解氧的量是有限的，這種低含量的溶解氧成為它們發(fā)酵生長的 限制性因子。為保證滿足注入到油藏中的微生物對氧的需求，刺激微生物的繁殖和代謝，本 發(fā)明提出在注入微生物溶液的同時充加空氣的補氧方法。微生物溶液被注入到油藏后，微生物溶液中的微生物需先經(jīng)過適應調(diào)整期，然后才能進 入生長期。因此， 一方面為保證注入微生物適應油藏環(huán)境所需的時間，更主要的是保證注入 微生物的生長、繁殖達到其具有驅(qū)油作用的濃度范圍需的時間，本發(fā)明提出在由微生物注入 井向油藏注入微生物溶液后，關井發(fā)酵的方法。為達上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下一種以分段方式注入微生物的釆油方法，該方法的實施步驟是由微生物注入井向含油巖層以分段方式依次注入營養(yǎng)液，體積濃度為5%—8%，用量為
總微生物溶液體積的20-30%的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50 一70%的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20%的后尾段塞微生物 溶液及空氣，關閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油(微 生物發(fā)酵液濃度按100%計)。其中營養(yǎng)液采用酵母膏50-500ppm;蛋白胨0-400ppm; NH4CU 100-600ppm: K2HP04: 50-300ppm可滿足要求。在微生物溶液前注入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1 / 10-1 / 5; 在微生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1 / 5 — 1 。所述的微生物溶液由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋獲得，總微生物溶液用量為控制油藏孔 隙體積的1 / 1000—1 / 100。微生物溶液與空氣的體積比為1: 5—1: 10，所述的微生物為好氧和/或兼性厭細菌。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有可使注入到油藏中的微生物的活性達到更高水平，最大限度地發(fā) 揮微生物的性能等優(yōu)點，從而提高微生物驅(qū)油效果。
具體實施方式
本發(fā)明所說的以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實施步驟是 由微生物注入井向含油巖層以分段方式依次注入營養(yǎng)液，體積濃度為6%，用量為總微生物溶液體積的25%的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的65%的主體段 塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的15%的后尾段塞微生物溶液及空氣，關閉 微生物注入井3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油(微生物發(fā)酵液濃度按100%計)。其中營養(yǎng)液采用酵母膏50-500ppm;蛋白胨0-400ppm; NH4CL: 100-600ppm: K2HP04: 50-300ppm可滿足要求。在微生物溶液前注入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1/5;在微 生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1 / 3。所述的微生物溶液由微生物發(fā)酵液經(jīng)營養(yǎng)液稀釋獲得，總微生物溶液用量為控制油藏孔隙體積的l / :亂本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有可使注入到油藏中的微生物的活性達到更高水平，最大限度地 發(fā)揮微生物的性能等優(yōu)點，從而提高微生物驅(qū)油效果。
權利要求
1、一種以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實施步驟是由微生物注入井向含油層以分段方式依次注入營養(yǎng)液K2HP0450-300ppm；NH4CL50-600ppm；酵母膏50-500ppm；蛋白胨50-400ppm；體積濃度為5％-8％，用量為總微生物溶液體積的20-30％的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50-70％的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20％的后尾段塞微生物溶液及空氣，關閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油。
2、 如權利要求l所說的以分段方式注入微生物的采油方法，其特征在于在微生物溶液前注 入營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積的1 / 10-1 / 5;在微生物溶液后注入的營養(yǎng)液用量為總微生物溶液體積1/5 — 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微生物采油方法技術領域。本發(fā)明所述的以分段方式注入微生物的采油方法，該方法的實施步驟是由微生物注入井向含油層以分段方式依次注入營養(yǎng)液K2HPO450-300ppm；NH4CL50-600ppm；酵母膏50-500ppm；蛋白胨50-400ppm；體積濃度為5％-8％，用量為總微生物溶液體積的20-30％的前緣段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的50-70％的主體段塞微生物溶液及空氣，用量為總微生物溶液體積的10-20％的后尾段塞微生物溶液及空氣，關閉微生物注入井至少3天，然后開井注營養(yǎng)液及水，在受益采油井獲得原油。
文檔編號E21B43/16GK101131078SQ20061003043
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權日2006年8月25日
發(fā)明者翁天波 申請人:上海中油企業(yè)集團有限公司